Zobrazování barev. 1995-2015 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha. pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/



Podobné dokumenty
Práce na počítači. Bc. Veronika Tomsová

Omezení barevného prostoru

12 Metody snižování barevného prostoru

Metodické listy pro kombinované studium předmětu. B_PPG Principy počítačové grafiky

Barva. v počítačové grafice. Poznámky k přednášce předmětu Počítačová grafika

Barvy a barevné modely. Počítačová grafika

Monochromatické zobrazování

IVT. 8. ročník. listopad, prosinec Autor: Mgr. Dana Kaprálová

Počítačová grafika - úvod

Barevné systémy Josef Pelikán CGG MFF UK Praha

Barvy v počítačové grafice

Počítačová grafika SZŠ A VOŠZ MERHAUTOVA 15, BRNO

Rekurzivní sledování paprsku

Úvod do počítačové grafiky

B_PPG PRINCIPY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

Multimediální systémy. 02 Reprezentace barev v počítači

13 Barvy a úpravy rastrového

Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, IČO: Projekt: OP VK 1.5

Text úlohy. Která barva nepatří do základních barev prostoru RGB? Vyberte jednu z nabízených možností: a. Černá b. Červená c. Modrá d.

Barvy v počítačové grafice

Úpravy rastrového obrazu

Text úlohy. Vyberte jednu z nabízených možností:

Rozšíření bakalářské práce

Kde se používá počítačová grafika

Počítačová grafika. OBSAH Grafické formy: Vektorová grafika Bitmapová (rastrová grafika) Barevné modely

Téma: Vektorová grafika. Určete pravdivost následujícího tvrzení: "Grafická data jsou u 2D vektorové grafiky uložena ve voxelech."

DUM 01 téma: Úvod do počítačové grafiky

Světlo. Podstata světla. Elektromagnetické záření Korpuskulární charakter. Rychlost světla. Vlnová délka. Vlnění, foton. c = ,8 km/h

Analýza a zpracování digitálního obrazu

Teorie barev. 1. Barvený model. 2. Gamut. 3. Barevný prostor. Barevný prostor různých zařízení

Grafická data jsou u 2D vektorové grafiky uložena ve voxelech NEPRAVDA Grafická data jsou u rastrové grafiky uložena v pixelech PRAVDA Grafická data

2010 Josef Pelikán, CGG MFF UK Praha

PRINCIPY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY metodický list č. 1

Grafika na počítači. Bc. Veronika Tomsová

Text úlohy. Kolik je automaticky generovaných barev ve standardní paletě 3-3-2?

PRINCIPY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

Zdroj:

VYUŽITÍ POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

Grafika a grafický design. Internetové publikování

POČÍTAČOVÁ GRAFIKA. Lenka Bednaříková

Digitální učební materiály ve škole, registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/

1. Polotóny, tisk šedých úrovní

Digitální učební materiály ve škole, registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/

Počítačová grafika 1. Úvod do grafiky, základní pojmy. Rastrová grafika.

Výsledky = = width height 3 width height R + G + B ( )

Úloha 1. Text úlohy. Vyberte jednu z nabízených možností: NEPRAVDA. PRAVDA Úloha 2. Text úlohy

Reprodukce obrazových předloh

Zobrazovací jednotky a monitory

III/ 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Barvy v počítači a HTML.

tipu pro kvalitní tisk Na jednoduchých příkladech Vám ukážeme jak postupovat a na co si dávat pozor při přípravě podkladů pro kvalitní tisk.

Digitální učební materiál

Rastrová grafika. body uspořádané do pravidelné matice

Rastrové počítačové obrazy (poněkud sporně často označované jako bitmapové) jsou pravděpodobně nejběžnější variantou obrazů v počítači.

Rastrová grafika. Grafický objekt je zaznamenán jednotlivými souřadnicemi bodů v mřížce. pixel ( picture element ) s definovanou barvou

Barvy na počítači a grafické formáty

SOŠ Benešov, Černoleská 1997

Rastrový obraz, grafické formáty

Počítačová grafika. Studijní text. Karel Novotný

ZPRACOVÁNÍ OBRAZU přednáška 4

Rasterizace je proces při kterém se vektorově definovaná grafika konvertuje na. x 2 x 1

Průvodce kvalitou barev

Skenery (princip, parametry, typy)

Kde se používá počítačová grafika (PG)?

Rastrový obraz Barevný prostor a paleta Zmenšení barevného prostoru Základní rastrové formáty

Deformace rastrových obrázků

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Průvodce kvalitou barev

Fergusnova kubika, která je definována pomocí bodu P1, vektoru P1P2, bodu P3 a vektoru P3P4

Práce s obrazovým materiálem CENTRUM MEDIÁLNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ. Akreditované středisko dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků

Datové struktury pro prostorové vyhledávání

Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín. III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Základy informatiky. 10 Počítačová grafika

Pavel Roubal Výukový modul projektu: Nové formy výuky ve školách kraje Vysočina

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Algoritmy výpočetní geometrie

Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, IČO: Projekt: OP VK 1.5

Programátorská dokumentace

Photon-Mapping Josef Pelikán CGG MFF UK Praha.

Reprezentace bodu, zobrazení

Téma: Barevné modely, formáty souborů

Barva a barevné vidění

DATOVÉ FORMÁTY GRAFIKY, JEJICH SPECIFIKA A MOŽNOSTI VYUŽITÍ

Světlo, které vnímáme, představuje viditelnou část elektromagnetického spektra. V

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT EU-OVK-VZ-III/2-ZÁ-315

Webové stránky. 6. Grafické formáty pro web. Datum vytvoření: str ánk y. Vytvořil: Petr Lerch.

On-line škola mladých autorů , pořadatel: ČVUT FEL. Jak na obrázky? Martin Žáček

1. ZÁKLADNÍ POJMY POČÍTAČOVÉ GRAFIKY

Ing. Jan Buriánek. Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Jan Buriánek, 2010

Omyly, mýty a skutečnost

1. Databázové systémy (MP leden 2010)

Algoritmizace prostorových úloh

Anti Aliasing. Ondřej Burkert. atrey.karlin.mff.cuni.cz/~ondra/ ~ondra/stranka

Datové struktury 2: Rozptylovací tabulky

Lineární transformace

DUM 02 téma: Formáty souborů rastrové grafiky

IVT. Rastrová grafika. 8. ročník

Digitalizace a zpracování obrazu

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Specifikace potisku DVD 5

Transkript:

Zobrazování barev 1995-2015 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 1 / 18

Barevné schopnosti HW True-color nebo pseudo true-color přímý výstup barevných složek: RGB, CMY(K) alespoň 5 bitů na složku a pixel (typicky 8) displeje: 15, 16 (5-6-5), 24-bitová barva zvětšení barevného rozsahu: rozptylování zařízení s barevnou paletou ( colormap ) pevná nebo nahrávaná paleta počet barev: 16 4096 (nejčastěji 256) redukce počtu barev ( color quantization ) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 2 / 18

Zobrazení barev pomocí palety převod barev na odstíny šedi složka Y (0.2989 R + 0.5866 G + 0.1144 B) univerzální barevná paleta + rozptylování např. 3-3-2 paleta (256 barev), 6-7-6 (252 barev) maticové, náhodné rozptylování, distribuce chyby adaptovaná barevná paleta (+ rozptylování) paleta optimalizovaná pro jeden konkrétní obrázek metody konstrukce palety shora-dolů (Heckbert) a zdola-nahoru (shluková analýza) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 3 / 18

Univerzální 3-3-2 paleta Blue (0 3) Green (0 7) doména pro rozptylování Red (0 7) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 4 / 18

Univerzální palety paleta 3-3-2 : 8 8 4 barvy (256 barev) snadné převody (bez operace násobení) paleta 6 7 6 : 6 7 6 barev (252 barev) rovnoměrné rozdělení RGB prostoru paleta 7 12 3 : 7 12 3 barvy (252 barev) zohledňuje různou citlivost oka na barevné složky palety pro jiné barevné systémy např. 12 (1+2+3+4+5+6) pro HSV (186 barev) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 5 / 18

Univerzální paleta pro HSV Hue (0 11) Saturation (0 5) Value (0 5) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 6 / 18

Konstrukce adaptované palety speciální paleta přizpůsobená pro zobrazení jednoho konkrétního obrázku její výpočet může být značně časově náročný konstrukce metodou shora-dolů dělím množinu použitých barev tak dlouho, až dostanu žádaný počet skupin (např. 256) konstrukce metodou zdola-nahoru sdružuji příbuzné barvy do skupin, dokud nemám požadovaný počet skupin (shluková analýza) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 7 / 18

Metoda shlukové analýzy vytvořím barevný histogram obrázku výčet všech použitých barev včetně jejich četností každá barva tvoří na začátku samostatnou skupinu najdu dvě nejbližší skupiny barev a spojím je kritéria podobnosti: vzdálenost min{ C i -C j }, průměr max{ C i -C j }, rozptyl sqrt( (C i - C) 2 /n) krok opakuji tak dlouho, dokud nedostanu požadovaný počet skupin N (např. 256) slučovacích kroků je třeba udělat velmi mnoho! ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 8 / 18

Postup výpočtu ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 9 / 18

Algoritmus Octree šetří paměť i čas výpočtu rychlejší hledání nejbližších skupin barev cenou je podstatná ztráta kvality! z prvních N různých barev vytvořím skupiny načítám zbytek obrázku a pro každý pixel s dosud se nevyskytující barvou provedu: z N+1 skupin vyberu dvě nejbližší a sloučím je algoritmus není symetrický (záleží na pořadí průchodu) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 10 / 18

Heckbertův algoritmus ( median cut ) vytvořím barevný histogram obrázku všechny barvy tvoří na začátku jednu skupinu (obalový kvádr) vyberu největší skupinu barev a rozdělím ji na 2 různé metody pro výběr i dělení skupiny barev krok opakuji tak dlouho, dokud nedostanu daný počet skupin N (např. 256) při mapování barev se může použít rozptylování ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 11 / 18

Dělení skupiny ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 12 / 18

Kritéria dělení skupin barev velikost obalového kvádru (délka nejdelší hrany) nejdelší hranu kvádru pak mohu rozdělit v polovině subjektivní velikost obalového kvádru jednotlivé složky jsou váženy citlivostí lidského oka počet barev (počet vstupních pixelů) rozdělím nejdelší hranu kvádru v místě mediánu rozptyl barev (vážený počtem pixelů) rozdělím nejdelší hranu kvádru v průměrné hodnotě ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 13 / 18

Kritéria dělení příklady málo barev více barev, malý rozptyl méně barev, velký rozptyl dělení podle mediánu ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 14 / 18

Implementace vytváření histogramu je náročné na čas i paměť řídké uložení histogramu (šetří paměť) datová struktura s rychlým vyhledáváním (hašování) přemapování barev zaokrouhlení (vyhledání příslušné skupiny - boxu) rozptylování mezi nejbližšími barvami palety (distribuce chyby: hledání nejbližší barvy, vstupní barvy musí ležet v konvexním obalu barev palety) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 15 / 18

Barevný tisk malý počet základních barev (2-8) velké základní - pixelové - rozlišení (tisíce dpi) univerzální čtyřbarevný tisk: CMYK každá základní barva se půltónuje jednotlivé půltónovací rastry ( screens ) mívají rozlišení 60 480 lpi ( lines per inch ) používají se rastry s čtvercovými, kruhovými, eliptickými tečkami, kombinované a speciální rastry ( Monet, náhodný rastr,..) ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 16 / 18

Soutisk rastrů rastry se navzájem otáčejí zabraňuje se tak vzniku rušivých interferencí klasická sada úhlů pro čtyřbarevný tisk CMYK: 0, 15, 45, 75 ( Offset angles ) jiná sada úhlů: 7.5, 22.5, 37.5, 52.5, 67.5, 82.5 ( Flexo angles ) úhly s racionální směrnicí jsou výhodnější pro implementaci ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 17 / 18

Konec Další informace: Jiří Žára a kol.: Počítačová grafika, principy a algoritmy, 335-342 ukázka: http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/lectures/samples/colorrep/ ColorRep 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 18 / 18